上海农业科技 ２０１ｌ一５ 土壤重金属污染物来源及植物修复技术研究进展 张峻（上海市闵行区蔬菜技术服务中心２０１１００） 付蓉蓉（上海交通大学农业与生物学院） 摘 要：随着全球经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进人土壤，造成土壤中重金属元素富 集，严重影响到整个人类生存环境的质量。植物修复技术作为一种新兴的绿色、生态、高效的修复技术，在土 壤重金属污染修复中具有良好的发展前景。为给土壤重金属污染治理提供科学依据，在讨论土壤重金属污染物 来源的基础上，论述了植物修复技术的研究进展，以供参考。 关键词：土壤重金属污染物；来源；植物修复技术 土壤是环境的重要组成部分，承担着环境中大约９０％的 污染物…，是农业生产的重要资源。土壤重金属污染是通过 人类活动使重金属进入到土壤中，致使土壤中重金属明显高 于土壤原始含量，并造成生态环境质量恶化的现象 Ｉ。重金 属在土壤中一般不易随水淋滤，不能被土壤微生物分解，相 反，重金属可在土壤环境中富集，甚至某些重金属会转化为 毒性更大的甲基化合物。由于土壤重金属污染的隐蔽性，使 人们不易觉察或注意，但一旦其毒害作用表现出来就难以消 除。随着全球经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种 途径进入土壤，造成土壤中重金属元素的富集，这不但影响 农产品产量与品质，而且影响大气和水环境质量，并可通过 食物链危害动物和人类的健康和生命。为控制和治理已被重 金属污染的土壤，利用植物修复技术，将某种特定的植物种 植在重金属污染的土壤上，通过该种植物对土壤中特定重金 属元素的吸收富集，而后将植物收获并进行妥善处理（如灰 化回收），从而将重金属移出土壤，达到治理污染与恢复生态 的目的ｌ３Ｉ。本文在讨论土壤重金属污染物来源的基础上，论 述了植物修复技术的研究进展，以期为土壤重金属污染治理 提供科学依据。 １ 土壤重金属污染物的来源 １．１工业污染 随着经济的发展，人们对工业的开发利用越来越重视， 但在一些经济欠发达地区，人们的环保意识较弱，加上我国 目前的科技发展水平低和经济实力差，导致大部分工业废弃 物未经处理，直接排放进自然环境中。如：工矿企业排放的 烟尘、废气中含有重金属，最终通过自然沉降和雨淋沉降进 入土壤；固体废弃物在堆放或处理过程中，由于日晒、雨淋、 水洗等，重金属以辐射状、漏斗状向周围土壤扩散，固体废 弃物也可以通过风的传播而使污染范围扩大。据统计，中国 因工业三废污染的农田近７００万ｈｍ：。有报道称 １，南京某合 金厂周围土壤中的Ｃｒ含量大大超过土壤背景值，Ｃｒ污染范 围以工厂烟囱为中心，达ｌ１５ ｋｍ 。 １．２农业污染 为追求高产、稳产，在农业生产中使用了大量的农药、化 收稿日期：２０ｌ０一¨一２９ 肥等。含镉、汞的磷肥，含有汞、砷，铜、锌等重金属的农 药，以及利用未经处理的污染水灌溉农田，都会导致土壤的 重金属污染，且对农作物的产量及品质造成极大的不良影 响。同时加上地膜的大面积使用，也使Ｃｄ、Ｐｂ等进入土壤， 加重了土壤的重金属污染程度。此外，畜禽养殖也是导致土 壤重金属污染的重要方面，由于在使用的配方饲料中会添加 适当比例的重金属元素Ｉ５ Ｆ，过量的重金属元素通过动物排泄 进入土壤或水域，或通过有机肥的形式施入农田。 １．３交通运输 道路两侧土壤中的重金属污染物主要来自汽车尾气排 放、汽车轮胎磨损产生的大量含重金属的有害气体、粉尘的 沉降，污染元素主要为Ｐｂ、Ｃｕ、Ｚｎ等ｌ６Ｉ。汽车尾气排放的 主要污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等，这 些物质随风飘落，进入土壤，形成污染。它们一般以道路为 中心呈条带状分布，污染强度因距离公路、铁路，城市以及 交通量的大小有明显的差异。 ２植物修复技术 植物修复是指将某种特定的植物种植在受重金属污染的 土壤上，利用植物及其根系微生物对污染土壤、沉积物、地 下水和地表水中的重金属进行清除的一种有效的生物技术。 由于这种植物对土壤中特定重金属元素具有特殊吸收富集能 力，种植一段时间后，将其收获后并妥善处理（如灰化回收） 后即可将这种重金属移出土体，从而达到污染治理与生态修 复的目的！’， 。 ２．１超积累植物及其吸附重金属机理 超积累植物是植物修复技术的基础，其发现带动了植物 修复技术研究的发展。１９７７年Ｂｒｏｏｋｓ等 ｉ首先提出超积累植 物概念，当时定义为地上部分Ｎｉ含量＞１ ０００ ｇ／ｇ（干重） 的植物，后来，随着其他重金属超积累植物的陆续发现，一 些学者对此定义作了修改。通常，超富集植物的界定可考虑 以下因素：（１）超积累植物的生物富集系数（植物地上部分重 金属含量与土壤重金属含量的比值）＞ｌ；（２）植物地上部 分重金属含量与根中重金属含量的比值＞ｌ，这表明植物能 有效地把重金属从根转运到地上部分；（３）超积累植物对重 金属具有耐性能力，能解除重金属对植物造成的毒性ｌ１０】。由 于各种重金属在地壳中的丰度及在土壤和植物中的背景值存 一
技术与检测◎
重金属污染土壤修复技术及其研究进展
刘芹芹
摘 要：土壤环境安全是支撑健康中国和美丽中国建设的重要基础，重视土壤污染及防治工作，扎实推进净土保卫战，保证
人居环境、农产品质量安全以及生态环境安全，是我国生态文明建设和乡村振兴的战略的重大需求。关键词：土壤污染；修复技术；生态保护措施
一、土壤重金属污染的概况
所谓的重金属，指的是单质密度在４．５ｇ／ｃｍ３以上的一类
金属元素总称，而当重金属元素进入到土壤里面，且含量超
过安全标准时就会给土壤生态环境带来极大的破坏，这样的
现象就叫作土壤重金属污染。二、土壤污染修复的重要性
土壤污染具有地域性、长期性、滞后性、隐蔽性等特征，
遭受污染的土壤当中含有大量的有毒有害物质。我们需从
思想意识上认识运用修复技术对修复污染土壤的重要性。
土壤是维系人类生存繁衍的基础，修复土壤中的污染物才能
生产出安全、优质的农产品，保证人民的健康。另外，修复土
壤还能有效阻断污染的迁移路径，消除干净其中的有害物
质，规避引起水污染、大气污染等，实现环境质量改善的
目标。三、土壤污染修复的技术与应用（一）传统修复技术
中国的土壤修复技术起步较欧美晚，传统的客土法技术
仅适用于对一些污染面积比较小的土壤进行治理、修复。其
中，客土法指的是将一些没有受到污染的土壤加入污染土壤
的表层，从而降低土壤中的重金属含量，减少对土壤的危害。
而换土法与客土法有着异曲同工之妙，无论是换土法还是客
土法，修复后的土壤厚度都会比原土壤高，能够结合污染土
壤的表层土特性，有效提高新土壤性能。但是，这类传统的
修复技术有着很明显的缺陷，不仅是应用场合有局限，还会
产生很高的人力、财力、成本等消耗，同时还不能够从根源上
解决土壤重金属污染的问题。（二）原位生物修复
这种技术一般来说主要用在对亚表层土壤的生态修复，
原位生物修复技术原理是将一种有机营养物质加入了被污
染土壤中，或是控制污染土壤当中的氧含量，来分析土壤中
有害物质的一种方法。毋庸置疑，被污染的土壤普遍覆盖面
土壤重金属污染与修复措施研究进展
学生姓名： 王继宇
学 号： 201172136
班 级： 作物(zyxw)S111
学 院： 农学院
课 程： 环境生态学
指导教师： 周建利
二○一二年六月
土壤重金属污染与修复措施研究进展
摘要：本文首先综述了国内外土壤重金属污染的现状，揭示了目前土壤重金属污染问题日益严重，然后论述了土壤重金属污染的内涵、污染物的来源，以及土壤重金属污染的特点和危害，最后阐述了土壤重金属污染的修复措施。
关键字：土壤污染 重金属 来源 特点 修复措施
近年来随着社会经济的快速发展，土壤中重金属含量不断增加，土壤重金属污染已成为普遍的环境问题，越来越受到人们的关注。据统计，1980年我国工业三污染耕地面积266.7万公顷，1988年增加到666.7万公顷，1992年增加到1000万公顷。目前，全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2000万公顷，约耕地面积的1/5。我国每年因重金属污染导致的粮食减产超过1000万吨，被重金属污染的粮食多达1200万吨，合计经济损失至少200亿元[1]。据农业部环监测系统近年的调查，我国24个省（市）城郊、污水灌溉区、工矿等经济发展快地区的320个重点污染区中，污染超标的大田农作物种植面积为60.6万公顷，占调查总面积的20%。其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染最为突出。当前我国大多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染，其中Cd污染较普遍，污染面积近1000万公顷，其次是Pb、Zn、Cu、Hg等。有许多地方粮食、蔬菜水果等食物中Cd、Cr、As、Pb等重金属含量超标和接近临界值。
重金属污染土壤修复技术研究现状与展望
摘要：土壤重金属污染不仅危害生命健康，并且对整个生态安全构成威胁，土壤重金属污染防治成为亟需解决的重点环境问题。文章阐述了目前重金属污染的现状，并总结了各类重金属污染场地修复采用的技术，为当前复杂的污染场地选用修复技术提出合理的建议，旨在为行业学者们提供新的思路。
关键词：土壤；重金属；污染；修复技术；
1.
引言
随着我国经济的快速发展，频繁地社会生产活动导致土壤存在污染。其中重金属污染是各种土壤污染中较为严峻的。工业和农业生产活动排放的污染气体和污水是造成土壤重金属污染的原因。近年来，重金属污染带来的恶劣影响逐渐严峻，体现在食物中毒、生态失衡、水土恶化等[1]。
重金属污染具有危害周期长、隐蔽性、不能自然逆转等特征，如果不能对重金属彻底去除，会影响土壤的可使用性，给后面土地的合理利用带来困难。被重金属污染的土壤不仅会持续危害人类和动物植物的健康，而且会破坏自然生态环境的稳定，所以对土壤重金属污染的预防和治理就变得至关重要。本文综合研究了国内外各类重金属污染场地修复采用的技术，分析比较了各类修复技术，为土壤重金属污染场地综合治理与修复提供最佳选择与新思路。
1.
重金属污染土壤现状
国外发达国家由于工业发展较早，20世纪70年代就对土壤重金属污染展开研究，已进行了污染场地调查、污染源分类、污染分布、治理技术等方面的研究[5-6]。目前，全世界平均每年排入土壤中的Pb约为500万吨，Hg约为1.5万吨，Cu约为340万吨，Mn约为1500万吨。瑞士的土壤重金属的积累，已造成大量农作物遭受污染，澳洲的土壤中Cd的含量超出上限几倍。我国目前农药、重金属污染土壤面积已经达到上千万公顷，污染耕地面积约为0.1亿Km2，约占耕地总面积的十分之一。为此，我国大力推进重金属污染土壤的修复研究工作，研究的方向包括污染场地中重金属的来源、赋存状态、修复技术等方面[9-10]。
